송용호 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 AI센터장(부사장)이 17일(현지시간) GTC 2026이 열리고 있는 미국 캘리포니아주 새너제이 컨벤션센터에서 ‘AI로 반도체 제조의 미래를 열다’라는 주제로 발표를 하고 있다. 김현일 기자

삼성전자가 엔비디아와 손잡고 조성할 미래 자율형 반도체 공장의 모습을 처음 공개했다.

송용호 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 AI센터장(부사장)은 17일(현지시간) GTC 2026이 열리고 있는 미국 캘리포니아주 새너제이 컨벤션센터에서 ‘AI로 반도체 제조의 미래를 열다’라는 주제로 발표를 가졌다.

송 부사장의 이날 발표는 엔비디아가 ‘오늘의 인기 세션(Today‘s Hot Session Picks)’ 중 하나로 추천할 만큼 주목도가 높았다.

특히 삼성전자가 엔비디아의 ‘옴니버스(Omniverse)’ 플랫폼을 기반으로 구현한 ‘차세대 자율형 반도체 팹(fab)’의 모습이 처음 공개돼 현장에서 높은 관심을 이끌어냈다.

옴니버스는 실제 공장과 똑같이 생긴 가상 공장을 구축하기 위해 필요한 소프트웨어들을 한데 모은 엔비디아 고유의 플랫폼이다.

삼성전자는 엔비디아의 옴니버스를 활용해 국내외 반도체 공장을 ‘자동화’를 넘어 ‘자율화’하는 프로젝트를 추진 중이다. 그 일환으로 모든 반도체 제조공정에 인간의 모습을 띤 휴머노이드형 제조로봇을 도입하겠다는 계획을 밝힌 바 있다.

송 부사장은 이날 발표에서 영상을 통해 ‘자율주행 로봇(AMR)’과 ‘휴머노이드 로봇’이 투입된 미래 삼성전자 반도체 공장의 모습을 보여줬다.

영상에서 ‘설비 점검을 위해 공구를 가져다 달라’는 요청이 떨어지자 자율주행 로봇이 직접 공구를 운반해 해당 위치로 가져다줬다. 기다리고 있던 휴머노이드 로봇은 공구를 건네받아 이상징후가 발생한 설비를 점검했다.

미래 반도체 공장은 이처럼 다양한 형태의 로봇이 서로 협업하고, 이 과정을 엔비디아 옴니버스 플랫폼을 통해 실시간 모니터링하며 제조공정 전반을 손쉽게 관리할 수 있다고 삼성전자는 강조했다.

또한, AI 에이전트가 이상징후를 신속히 감지하고 예지 정비 도구를 자동으로 실행해주기 때문에 엔지니어가 설비 복구까지 걸리는 시간을 기존보다 약 3분의 1 수준으로 단축할 수 있다고 설명했다. 실제 자율형 공장이 구현되면 반도체 제조공정에서 발생할 수 있는 고장이나 결함 등을 시뮬레이션을 통해 미리 확인하고, 반도체 수익성을 좌우하는 수율(결함 없는 합격품 비율)도 대폭 끌어올릴 수 있을 전망이다.

송 부사장은 “실시간으로 운영을 최적화하고, 시뮬레이션을 통해 관찰할 수 있어 품질관리 수준을 한 단계 더 끌어올릴 수 있다”며 “이러한 기술을 바탕으로 책상에 앉아서도 실제 반도체 공장 수준의 데이터를 활용해 설계·제조를 혁신할 수 있다”고 말했다.

이어 “삼성전자와 엔비디아는 R&D, 설계, 제조, 미래 로드맵 구상에 이르기까지 반도체 밸류체인 전반에 걸쳐 강력한 파트너십을 구축해왔다”며 “이러한 협력을 더욱 확대해 엔비디아 차세대 플랫폼에 필요한 돌파구를 계속 제공할 것”이라고 강조했다.

앞서 삼성전자는 2030년까지 국내외 생산 공장을 ‘AI 자율 공장’으로 전환하겠다고 밝힌 바 있다. 자재 입고부터 생산·출하까지 모든 공정에 디지털 트윈 기반 시뮬레이션을 도입하고, 품질·생산·물류 AI 에이전트를 활용해 품질과 생산성 모두 높이겠다는 방침이다.

송 부사장은 “전체 팹의 디지털 트윈과 핵심 AI를 연결하는 시스템을 갖추게 되면 세계 최고 수준의 고품질 칩을 안정적으로 생산할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 새너제이=김현일 기자